经皮氧分压监测在休克复苏中的意义(高压氧舱.中国)
休克的本质为组织氧供不能维持正常组织代谢,因此纠正组织缺氧是休克治疗的中心内容。临床币虽然全身循环和灌注指标如全身氧输送(D02)、心输出量(CO)、血压、乳酸、碱剩余等已经达到正常,但组织缺氧可能仍持续存在],因此把缺氧的监测从整体深人到局部、从全身水平深人到组织层面是临床迫切的需要。在这种清况下,经皮氧分压(transcutaneous partial pressure of oxygen,ptc02)监测作为反映组织水平代谢的指标逐渐被危重病学者重视。本文将探讨经Ptc02监测在反映组织灌注和缺氧代谢方面的意义。
1原理和应用发展
经皮氧分压监测的常用方法是电极法,1956年Clarki2设计了氧电极,被称为Clark型极谱法氧电极;1958年Severmghaus结合了stow一C02电极和Clark一02电极设计了完整的血气测定仪[ 3;1972年临床开始应用这种监测方法,最初经皮氧分压监测主要是作为有创的动脉血气分析的替代工具,特别是儿科不适于经常采血的患者。而在休克监测领域,由于其在成人血流动力学不稳定患者当中与动脉血气不一致,导致长时间内人们对经皮氧分压监测在成人休克患者身上的应用产生质疑。随着对组织缺氧的深人研究,经皮氧分压与动脉血气之间的差异可能恰恰提示了休克的循环和灌注的某些特点,从而引起了临床工作者的再次关注,使人们开始重新评价或探索其在休克时的临床意义
2 Ptc02决定因素和本质内涵
正常情况下,从皮肤毛细血管中释出的氧绝大部分被周围组织耗尽,到达皮肤表面的氧量极少,而且被表皮结构阻挡,难以有效探测到;在测定局部加温时,电极下的皮肤毛细血管扩张,毛细血管血“动脉化",使血气成分接近动脉血,同时皮肤角质层的脂质结构改变,有利于皮肤氧释出从而能够被皮肤外的探头被检测到
Ptc02的决定因素有:Pao组幺口血流量、血色素含量、监测部位、组织氧消耗量、电极氧消耗量、局部温度、氧解离曲线。如果在同一固定部位、固定温度(温度主要影响氧解离曲线 ODC)和电极损耗,那么理论上Ptc02反映的是该组织氧输送(D02)和氧消耗(V02)之间的关系。如果血红蛋白组织氧消耗量维持恒定,则Pa02和组织血流灌注量决定了一定时间内 Ptc02的绝对数值,所以可以认为Ptc02反映的中心内容是局部组织灌注水平。
3休克状态下监测Ptc02的理论基础
很多研究表明休克时全身性指标不能准确反映局部组织低灌注和缺氧[ ,5一6 ] 而在休克状态下因为Ptc02反映的中心内容是局部组织灌注水平,因此使组织缺氧的监测能够深人到局部组织层面。缺氧代谢方面,我们了解其是否存在的方式局限于监测缺氧代谢产能途径产物,如乳酸、碱剩余、pH值等,这此缺氧代谢指标因为是全身性指标,可以有很多混杂因素,使临床判断受到干扰,如乳酸是从组织洗出然后人血液稀释后得到的数值,不可避免的会反映更接近正常的有灌注的组织代谢,而不是真正缺乏灌注的组织,因此敏感性下降
对动物和人的观察发现,休克时血流再分布最早被分流的器官是皮肤、胃肠道和肌肉,是在休克时体现局部组织灌注的良好部位,如很多研究发现以胃黏膜内pH(pHi)反映的胃肠道黏膜氧代谢在休克时首先受到影响,在休克被纠正后最晚得到恢复“,测量pHi己绎被认为是临床上了解局部组织缺氧行之有效的方法之一。观察这些部位组织灌注的意义是:即便机体仍处于休克的代偿斯,这些部位的血流灌注也会受到损害,而重建了这两处的灌注代表全身所有血管床的血流灌注都已充足。较多研究显示组织内的P02可以反映组织的血流灌注和代谢状态Il] 0因为ptc02反映的中心内容是局部组织灌注水平和代谢水平(包括有氧或缺氧代谢),也使组织缺氧代谢的监测增加了一个局部组织指标。
4经皮氧分压监测在休克复苏中的价值
4 · 1早期提示容量不足:Tremper等进行了失血性休克狗的研究,发现在失血的开始阶段,Ptc02即与Cl存在着非常好的相关性0:0.71),而其他反应血容量不足的指标,如心率、平均动脉压MAP,以及动脉血气pa02均与Cl相关性不好。而在失血性休克阶段,Ptc02,、CI、D02、V02均明显下降,而Pa02和 MAP却变化不明显,乳酸水平开始缓慢上升。Dronen等在失血性休克犬模型上比较了失血过程中Ptc02、肺动脉嵌压 (PAWP)、中心静脉压( CVP)、Cl、MAP、混合静脉血氧饱和度(sv02)和动脉血气以及D02、V02、氧摄取率[周。结果在失血达到总失血量10%时,Ptc02、CI、PAWP、Sv02明显下降;20%时 MAP下降;30%时cvp下降。因此,Ptc02可以作为早期评价血容量不足的敏感指标。
4.2评估患者休克循环衰竭程度:Abraham03 等] 研究了Ptc02 与患者循环衰竭程度的关系,在血流动力学稳定的患者,Ptc02 与pa02的比值为0.62,而对于低血压休克患者,Ptc02与Pa02 的比值则明显降低。并且ptc02可以实时监测患者循环衰竭程度,在患者因出血而造成临床清况恶化时,Ptc02在1一5 min内即可出现明显下降。Waxman等[ 14观察了在急诊室的休克复苏患者,发现初始ptc02 > 60 mm Hg的患者有相对良好的氧合与循环功能,而初始Ptc02 < 60 mm Hg的患者可能存在动脉氧合不良或灌注不良,经过复苏能够成功改善缺氧和低灌注的患者Ptc02上升,如Ptc02不能上升,则提示组织缺氧继续加重因此以ptc02和ptcC02数值可以连续评价组织灌注、可以作为创伤患者人院后复苏期间的危重程度的早期预警指标
4.3评价复苏是否有效的临床指标:Dronen等巧研究了ptc02 在失血性休克犬模型上液体复苏的作用,当复苏量达仅为失血量的10%时,ptc02即显著增加,并在整个复苏过程中持续增加。在复苏期间Ptc02和sv02比其他指标反应更快;在整个失血一再灌注过程中Ptc02与Sv02和氧摄取率相关性非常好。Tatevossian等16〕观察了48例严重创伤患者,存活者与死亡者的初始 Ptc02和PtcC02数值差异有统计学意义,所有监测期间能够维持ptc02 >巧0 mm Hg者均存活,Ptc02 < 50 mm Hg持续时间> min者或ptcC02 > mm Hg持续时间> 30 mm者病死率为%。因此,02可以作为休克复苏是否有效的指标,当临床中休克复苏改善时,02则很快出现上升,而经过复苏02持续偏低,往往提示组织水平的低灌注持续存在,病人往往预后不良。
4 · 4 Ptc02与其他组织缺氧监测指标相比的优势:Ha mann 等[ ]在犬失血性休克模型上观察到ptc02和小肠与乙状结肠 pHi是对失血反应最迅速的指标,并且与全身氧输送指标关联性好。而McKinley等发现在失血性休克状态下组织P02和 PC02比pHi对失血更敏感在休克发生时最先受到影响的是微循环前方的灌注指标,而后组织启动缺氧代谢途径维持能量供给,直到能量不足以维持组织和细胞正常的代谢功能而出现损伤、坏死或凋亡,因此不同的指标反映组织缺氧的内涵和时间关系是不同的。现有的研究表明Ptc02与全身性指标相关性良好而敏感性更好,如果能够比较在休克发生发展过程中,不同氧债程度和氧债累积时间下了解ptc02数值与其他指标如乳酸、BE、pHi等的相关性和敏感度、特异度,对更好的应用个指标有重要意义
5临床中面临的挑战Ptc02要真正走人临床,成为一线的休克治疗监测手段,仍然有许多问题需要解决Ptc02反映的是组织水平的氧分压,因此它既受局部灌注水平的影响又受动脉氧和的影响,如患者在局部灌注不改变的情况下,吸人氧浓度发生变化而引起动脉血氧分压改变,也会导致ptc02发生改变。因此如何合适的解读 Ptc02指标,来客观评价患者组织循环的情况是临床工作中要解决的第一个问题。目前普遍采用的方法有Ptc02绝对值、Ptc02 / Fi02、Ptc02/Pa02。Ptc02绝对值反映了局部组织水平氧分压的数值,直观的反应组织缺氧的严重程度。但是到目前为止,对于休克复苏02的最佳数值仍然无法确定,现有临床资料甚至尚不能明确在临床主动干预之下避免临界数值以下的情况出现是否具有明确的临床益处,可能达到更高的Ptc02数值和更低的 C02数值才是休克复苏的理想目标四]。这点需要临床试验验证,但是因为在休克复苏时Ptc02和PtcC02数值会受到吸人氧浓度和通气状况的影响,因此似乎很难确定一个最佳的绝对数值来指导休克的治疗。Ptc02/Pa02可以把吸人氧浓度和动脉血气的影响消除,因此间接反映了皮肤局部血流灌注量的充足与否,较绝对数值更加有价值。Ptc02/Fi02反映的是从肺脏到皮肤包含整个呼吸和循环系统的功能状态,特别是具有反映组织灌注的特点,因此对描绘休克的呼吸循环全貌有帮助
另外,Ptc02能否作为休克复苏的终点指标,目前仍没有定论,早期实现并维持更高水平的Ptc02是否可以作为休克复苏的最终目标09 ],这巛需要临床试验验证。
6总结
Ptc02和PtcC02能够通过反映组织灌注流量变化和缺氧代谢两方面内容从而用于组织缺氧的监测,为休克组织缺氧的监测提供了一个深人到组织层面的工具。Ptc02可以早期提示循环容量不足,评估患者循环衰竭程度,评估休克复苏是否有效。进而指导休克的复苏。在休克状态下Ptc02和PtcC02指标的应用方式包括绝对数值、指数,与动脉、静脉差值等,但是很难确定一个最佳的绝对数值,临界绝对数值是休克治疗中应避免出现的底线,而不是最佳数值。Ptc02指数和PtcC02指数可以把吸人氧浓度和动脉血气的影响消除,间接反映皮肤局部血流灌注是否充足,较绝对数值更有价值,目前尚未确定和验证休克复苏时最佳的Ptc02指数和PtcC02指数。
发现和了解组织缺氧、寻找组织缺氧的原因、监测组织缺氧的动态变化可以对休克的治疗措施产生影响。通过监测皮肤这个休克时最早受到影响的局部组织的灌注状态和缺氧代谢状态,通过连续动态的监测方法结合其他全身性和局部性指标,使临床工作者对休克的中心含义一组织缺氧有更直观确切和及时的了解,从而不仅可以有利于了解患者的危重程度,更加重要的是可能通过这些反映整体与局部灌注与代谢的指标组合区分出不同的组织缺氧类型,如灌注不充分并缺氧代谢存在,或灌注充分并缺氧代谢存在等不同类型,以及不同休克累积时间下量化组织缺氧的程度,从而甄别哪些患者可以从继续增加氧输送的治疗中获益,哪些患者可以从早期目标指导性治疗中获益。
了解休克状态下其他干扰因素对Ptc02和PtcC02监测的影响程度,比较该指标不同应用方式与其他指标的时间相关性、敏感性和特异性,从而为休克治疗终选择最佳组合仍有待今后继续研究。